MTBE工藝技術(shù)規(guī)程

1、 工藝技術(shù)規(guī)程MTBE 創(chuàng)造一流 以人為本 12萬(wàn)噸/年MTBE裝置 工藝技術(shù)規(guī)程 崗位操作法 中國(guó)石化青島煉油化工有限責(zé)任公司12萬(wàn)噸年MTBE裝置工藝技術(shù)規(guī)程、崗位操作法 編寫說(shuō)明 本工藝技術(shù)規(guī)程、崗位操作法根據(jù)現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)計(jì)資料進(jìn)行編制，適用于青島煉油化工有限責(zé)任公司12萬(wàn)噸/年MTBE裝置的首次開(kāi)車和試生產(chǎn)。主要用于操作人員的培訓(xùn)學(xué)習(xí)與試生產(chǎn)階段的操作指導(dǎo)，待裝置投料試生產(chǎn)及完成生產(chǎn)考核后，將根據(jù)最終詳細(xì)設(shè)計(jì)資料、設(shè)備隨機(jī)資料及結(jié)合裝置試生產(chǎn)階段的實(shí)際生產(chǎn)情況，重新進(jìn)行修訂完善。 編 者 月52007年 中國(guó)石化青島煉油化工有限責(zé)任公司12萬(wàn)噸年MTBE裝置工藝技術(shù)規(guī)程、崗位操作法 會(huì)

2、審 表 編制 序號(hào) 物料名稱 Wt 機(jī)泵其它 總投資7 3.3 1.0MPa蒸汽 壓力 壓力 凈化風(fēng) 壓力工業(yè)風(fēng)3.4.2 3.11 裝置凈化風(fēng)、非凈化風(fēng)用量表表正常用量序使用地點(diǎn)或用途 3m6 n/h 凈化風(fēng) 7 t/h 污水3n/h 氮?dú)? m20R 6130/26000Cr13 49300(塔盤160 催化蒸內(nèi)件層塔板，內(nèi)設(shè)50 餾塔1 390 1112-C-101 1 塔內(nèi)件0Cr18Ni10Ti 40 0Cr18Ni10Ti 37 20R 64 2 1 塔內(nèi)件內(nèi)裝填料：7.6 0Cr13 40 20R 3 56 1 塔內(nèi)件0Cr13 塔盤6 復(fù)合板47.3 125 10Ti 1 網(wǎng)燒

3、屬絲結(jié)260020R 1 11 45 原料罐C41112-D-101 1 160012 4 20R 1112-D-102 2 甲醇原料罐 1 5 1 1.7 304 3 45 1 4 11 20R 5 20R 1 2 5 39 20R 6 10 1 95 20R 7 1 22 1 20R 8 1.5 1 9 1 101 1 加熱器 B=200 取消入口防沖擋板1.5 16MnR 55 3 1 2 16MnR 15.5x2 395 9x2 2 3 1.5 16MnR 55 1 3 4 6 1 210 16MnR 11 5 1 55 16MnR 1.5 3 6 0.7 16MnR 25 1 1.8

4、 B=150 水側(cè)涂層AES400-2.5-25-4.5/25-4I 1.8x2 甲醇回收16MnR 25 0.7 62 1112-E-108A/B 萃8 -塔進(jìn)料 2 90 16MnR 2 4 x2 9 2.9 1.4 16MnR 195 1 10 2.7 1.2 45 16MnR 1 11 入口出口44 75 1.35 0.37 C4原料泵1112-P-101A/B 1 S-5 S-5 1.56 7.42 11 甲醇原料泵1112-P-102A/B 2 0.17 1.22 0.55 S-5 1112-P-103A/B 3 催化蒸餾塔75 39.64 0.58 0.14 S-5 2.36 4

5、 1.09 0.24 S-5 3.06 4 1.88 0.43 S-5 66 75 0.9 0.05 S-5 9.95 15 0.56 0.04 S-5 7.27 15 0.61 0.05 S-5 7.32 15 kg/h t/d t/a 備 注 15 臺(tái) 臺(tái) 27 萬(wàn)元 6139.47 0 0MPa .81. MPa 0.5 MPa 0.55 33/min 最大用量/min NmNm 注備3190.8 1.59 MJ/Nm120 33.49 33.49 1.0 MJ/t 362.8 10 MJ/Nm6.28 3000) 切C4、甲醇、10段0.98 0.6 132 150 ) 7000(切0

6、.47 40 80 C4 臥式) 5000(切N2 甲醇、0.1 40 80 1 45 40 、甲C4殼程： 醇70 殼程：萃取水 0.85 40 TH-847 130.55 管程：萃取水70 0.21 3(/h) (m1 離心泵77.5 C4 1 7.03 甲醇 1 1 高速離心泵、甲醇1 離心泵1 C4 126.92 核審 進(jìn)料 餾分C 43330 1039.92 1 363972 89.77 4 118.416 4934 10.22 甲醇 2 41445.6 主要工藝指標(biāo) 醚化反應(yīng)器控制指標(biāo)表3.3 MPa 壓力除鹽水 0.4 0.7MPa氮?dú)?7 MPa 0.40 壓力 MPa 0.4

7、 壓力新鮮水 號(hào) 凈化風(fēng)風(fēng) 非凈化風(fēng)凈化 非凈化風(fēng) 斷(8.0) 間(5.0) 停工吹掃1 39982.7 小計(jì) 39982.7MJ/h 小時(shí)能耗：組分 wt 標(biāo)指 指標(biāo)名稱序號(hào) 氫型1 型態(tài) 反應(yīng)床層、內(nèi)裝噸MTBE 18 干基催化劑，段填料層 118002400/ 臥式) 10004000(切 甲醇甲醇凈化器 0.8 40 80 1112-D-103 立式) 26007000(催化蒸餾塔回流切0.75 78 129.8 MTBE BES500-2.5-55-6/25-4I 管程：催化蒸餾21112-E-102 塔進(jìn)料產(chǎn)品-MTBE 換熱器取水換熱 器40 殼程：甲醇水B=200 97 0.

8、4 溶液串聯(lián) 回流泵甲醇1 1 離心泵 1112-P-104A/B 4 甲醇回收塔5.55 回流泵 負(fù)產(chǎn)技術(shù)部責(zé)人生補(bǔ)充水 0.006 3 合計(jì) 100 出料 公用工程消耗指標(biāo) 儀表 2 丙烯丙烷 異丁烷異丁烯 2 外觀含水量 3 交換容量mmol/g4 （干） g/ml 5 濕真密度（20） 甲醇1112-C-102 20200(萃取塔 內(nèi)裝填料1400 甲醇1112-C-103 1112-D-104 罐 甲醇回收塔回流12003000(1112-D-105 罐 B=300 取消殼程進(jìn)出口防沖板BJS1200-2.5-395-6/25-4I 1112-E-催化蒸餾31112-E-BJS600

9、-2.5-90-6/25-2 甲醇回收7109A/B 塔冷凝器 B=300 5 1112-P-105A/B 萃取水泵 1112-P-106A/B 6 泵C4剩余7 1112-P-107 開(kāi)停工泵 1112-P-108 8 停工抽出泵 3 0.072 1158.408 48267 1.5 黃色或淺灰色球型顆粒、甲醇、C4) 切 萃取水:38 m3 ) 35600(切C4、甲醇、甲醇C4 臥式) 切C4、甲醇 臥式C4,殼程：MTBE 醇、管程：循環(huán)水管程：循環(huán)水殼程：甲醇1 高速離心泵 離心泵1 1 離心泵1 離心泵審核人 25.2 405442.8 0.03 0.04 36.23 20.11

10、52 485.2 1.28 1.180.65 40 131 0.15 48 40 72.04 甲31 33 84.81 萃取水1 剩余1 甲醇、水MTBE 3.0 續(xù)連 80 1.86 0.35 155 0.5 80 0.13 90 0.75 73.2 0.4 41 41 0.4 40 0.15 5.27 62 C4 6.25 7.4 生產(chǎn)運(yùn)行中心負(fù)責(zé)人 28.76 1 MTBE產(chǎn)品未反應(yīng)C2 71.10 4電壓序 使用地點(diǎn)或用途伏 號(hào) 原料泵C4380 1 界 區(qū) 序名稱 狀態(tài)正丁烯-1 正丁烷6 g/ml 濕視密度平均粒度mm 7 內(nèi)設(shè)60 回收塔3200立式醚化反24001112-D-1

11、06 罐C4剩余 36001112-D-107 開(kāi)停工罐 塔冷凝器103A/B 并聯(lián)、水側(cè)涂層B=480, TH-847 31112-E-萃取塔進(jìn)BES500-2.5-55-6/25-4I 串聯(lián)、水側(cè)涂層1112-E-8BES900-2.15/2.53-195-6/甲醇回收110 塔重沸器25-6I B=300 1112-P-110 9 火炬分液泵 333.12 13880 823.6128 34317.2 設(shè)備臺(tái)數(shù) 設(shè)備容量 操作 備用 操作1 1 75 壓力輸送 萃取水 層塔板13000() 切、C4 ) 切7000(C4 臥式) 切8000(水、甲醇 臥式C4殼程： 醇管程：循環(huán)水TH-

12、847 管程：蒸汽殼程：萃取水1 離心泵 審核人116592 288264.5 KW 軸功率 KW 備用44 75 管徑溫度9.04 5.52 0.80 0.700.60 0.551 1.2mm 95 0.75 73 250 40 48 、甲250 33 8400 8400 h t或巖棉43.33 4.934 1.88 100 300 1.1 0.1 80 0.8 40 174 1 43 0.4 人 部SHE管理負(fù)責(zé)序號(hào) 指 標(biāo) 名 稱 設(shè)計(jì)規(guī)模 1 1112-P-103A/B 回收塔回流泵380 4 1112-P-104A/B 萃取水泵開(kāi)工甲醇 3 液 出裝置 液產(chǎn)品 MTBE4 105 塔

13、重沸器 取消入口防沖擋板B=480, 6MTBEBES500-2.5-55-6/25-4I 產(chǎn)品1112-E- B=200 水側(cè)涂層 單位 410t/a 給水t/h 1 4.0 1 間斷 1.4 連續(xù) 0.4 殼程：MTBE 管程：循環(huán)水殼程：凝結(jié)水TH-847 審核人 數(shù)量 12 2.36 4.0 50 40 80 40 129.8 31 180 備注 MTBE產(chǎn)品 備注 8400 4.934 13.866 0.75 130.2 0.4 39 95 0.6 質(zhì)量檢驗(yàn)中心負(fù)責(zé)人 2 消耗指標(biāo) 碳四原料 甲醇 380 5 1112-P-105A/B 剩余C 5 液 46 氣低壓瓦斯 液7 循環(huán)冷

14、水106 冷卻器 B=150 水側(cè)涂層 410t/a 36.3972410t/a 4.0 1 1 連續(xù) 1.6 間斷 0.1 0.45 連續(xù) MTBE 殼程：TH-847 審核人 4.14 4.0 3.06 40 150 60 300 450 31 78 8400 巖棉34.331 69.728 818 0.73 40 批 準(zhǔn) 液循環(huán)熱水 8 新鮮水 9 液 10 液除鹽水 AES400-2.5-25-4.5/25-4I 51112-E-萃取水冷 0.25 450 連續(xù) 817 40 間斷 50 常溫 0.4 10 巖棉80 0.4 40 20 間斷 38.5 31 管程：循環(huán)水0.4 6 2

15、007 批準(zhǔn)日期：年月日 16 日年期： 日施 實(shí) 2007月10 1 中國(guó)石化青島煉油化工有限責(zé)任公司12萬(wàn)噸年MTBE裝置工藝技術(shù)規(guī)程 第 1 頁(yè) 共 2 頁(yè) 目 錄 1 裝置概況 . 1 裝置簡(jiǎn)介1.1 . 1 工藝原理1.2 . 2 技術(shù)特點(diǎn)1.3 . 17 工藝過(guò)程說(shuō)明及流程圖2 . 19 工藝過(guò)程說(shuō)明2.1 . 19. 工藝原則流程圖2.2 . 23 帶控制點(diǎn)工藝流程圖2.3 . 23 主要工藝指標(biāo)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)3 . 24 設(shè)計(jì)物料平衡3.1 . 24 . 裝置主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)3.2 . 24 . 主要工藝指標(biāo)3.3 . 25 . 公用工程指標(biāo)3.4 . 25. 界區(qū)條件表3.5

16、 . 29 主要原料及輔助材料性質(zhì)4 . 30 . 主要原料性質(zhì)4.1 . 30 . 催化劑性質(zhì)4.2 . 31 產(chǎn)品及中間產(chǎn)品性質(zhì)5 . 32 產(chǎn)品性質(zhì)5.1 . 32 中間產(chǎn)品性質(zhì)5.2 . 33. 工藝調(diào)整方案6 . 34 產(chǎn)品質(zhì)量調(diào)整方案6.1 MTBE . 34 主要設(shè)備一覽表7 . 38 反應(yīng)器類設(shè)備一覽表7.1 . 38 塔類設(shè)備一覽表7.2 . 38 冷換設(shè)備一覽表7.3 . 38 空冷類設(shè)備一覽表7.4 . 38 容器類設(shè)備一覽表7.5 . 38 加熱爐一覽表7.6 . 38 . 安全閥一覽表7.7 . 38. 12萬(wàn)噸年MTBE裝置工藝技術(shù)規(guī)程 第 2 頁(yè) 共 2 頁(yè) 7.

17、8 機(jī)泵一覽表 . 38 裝置大型機(jī)組主要設(shè)計(jì)參數(shù)7.9 . 38 裝置特殊閥門主要設(shè)計(jì)參數(shù)7.10 . 38 主要儀表性能8 . 46 工藝過(guò)程控制方案8.1 . 46 主要控制方案8.2 . 47. 主要儀表性能8.3 . 52. 安全環(huán)保健康技術(shù)規(guī)定9 . 57 . 的相關(guān)概念9.1 HSE . 57 進(jìn)裝置安全要求9.2 . 58 設(shè)備安全技術(shù)規(guī)定9.3 . 59 防火及有害氣體防護(hù)9.4 . 60 冬季防凍防凝細(xì)則9.5 . 65 環(huán)保、健康技術(shù)規(guī)定9.6 . 66 裝置開(kāi)、停工安全規(guī)定9.7 . 67 . 氣體防護(hù)器材使用管理規(guī)定9.8 . 69 勞動(dòng)保護(hù)規(guī)定9.9 . 72 .

18、12萬(wàn)噸年MTBE裝置工藝技術(shù)規(guī)程 第 1 頁(yè) 共 52 頁(yè) 1 裝置概況 1.1 裝置簡(jiǎn)介 中國(guó)石化青島煉油化工有限責(zé)任公司12萬(wàn)噸/年MTBE裝置是青島煉油化工有限責(zé)任公司新建15套工藝裝置中的一套，根據(jù)總流程的安排，該裝置的建設(shè)性質(zhì)主要是為了生產(chǎn)高辛烷值汽油調(diào)和組分以滿足全廠生產(chǎn)歐III標(biāo)準(zhǔn)汽油的需要。 該裝置主要由醚化反應(yīng)催化蒸餾部分和甲醇回收部分組成。原料為本廠60萬(wàn)噸/年氣體分餾裝置所產(chǎn)的混合C組分和外購(gòu)的工業(yè)一級(jí)甲醇，主產(chǎn)品為純度498（mol）（扣除C）的MTBE，其作為生產(chǎn)高標(biāo)號(hào)5汽油產(chǎn)品的調(diào)和組分，醚后C可以作為甲乙酮裝置或4輕石腦油改質(zhì)裝置的原料。 該裝置與1000萬(wàn)噸/

19、年常減壓裝置、290萬(wàn)噸/年催化裂化裝置、雙脫裝置、60萬(wàn)噸/年氣體分餾裝置布置在同一裝置區(qū)內(nèi)?；旌螩組分直接由氣分脫丙烷塔4底自壓進(jìn)入該裝置原料罐，甲醇原料由罐區(qū)引入。裝置的公用工程管線從系統(tǒng)引入。 裝置的公稱建設(shè)規(guī)模為12萬(wàn)噸年，MTBE實(shí)際產(chǎn)量為11.66萬(wàn)噸年。 裝置按以下原則設(shè)計(jì)： （1）選用國(guó)內(nèi)先進(jìn)可靠的工藝技術(shù)和控制方案，設(shè)計(jì)的裝置達(dá)到安、穩(wěn)、長(zhǎng)、滿、優(yōu)操作； （2）大力推廣應(yīng)用新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備、新材料，加大先進(jìn)技術(shù)含量，節(jié)能降耗，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量檔次，生產(chǎn)滿足環(huán)保要求的產(chǎn)品，提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，裝置的物耗、能耗水平達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，生產(chǎn)成本與國(guó)內(nèi)同類裝置相比具有競(jìng)爭(zhēng)

20、力； （3）在保證技術(shù)先進(jìn)、裝置生產(chǎn)安全可靠的前提下，利用聯(lián)合裝置的優(yōu)勢(shì)，盡量降低工程造價(jià)，節(jié)省 12萬(wàn)噸年MTBE裝置工藝技術(shù)規(guī)程 第 2 頁(yè) 共 52 頁(yè) 投資； （4）為了降低工程投資，按照“實(shí)事求是、穩(wěn)妥可靠”的原則，提高國(guó)產(chǎn)化程度，所需設(shè)備立足國(guó)內(nèi)采購(gòu)，只引進(jìn)在技術(shù)、質(zhì)量等方面國(guó)內(nèi)難以滿足工藝要求的關(guān)鍵儀器儀表； （5）采用DCS集中控制，優(yōu)化操作，以提高裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性，提高產(chǎn)品收率和質(zhì)量，保證裝置安、穩(wěn)、長(zhǎng)、滿、優(yōu)操作； （6）嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家、地方及主管部門制定的環(huán)保和職業(yè)安全衛(wèi)生設(shè)計(jì)規(guī)定、規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)，減少“三廢”排放，維護(hù)周邊生態(tài)環(huán)境，實(shí)行同步治理，滿足清潔生產(chǎn)的要求。 1.2

21、工藝原理 裝置采用先進(jìn)可靠的工藝技術(shù)混相床催化蒸餾深度轉(zhuǎn)化合成MTBE組合工藝技術(shù)。該工藝技術(shù)為合成MTBE領(lǐng)域國(guó)內(nèi)科技開(kāi)發(fā)的成果，專利權(quán)歸中石化齊魯分公司研究院所有，1995年通過(guò)中國(guó)石化總公司發(fā)展部組織的技術(shù)鑒定，并已在數(shù)套工業(yè)裝置中得以成功應(yīng)用，技術(shù)先進(jìn)、成熟可靠。 1.2.1 化學(xué)反應(yīng) 1.2.1.1 主副化學(xué)反應(yīng) C餾分中的異丁烯和工業(yè)甲醇，以大孔強(qiáng)酸性陽(yáng)4離子交換樹(shù)脂為催化劑，在溫度3575，壓力0.650.85MPa(g)操作條件下合成甲基叔丁基醚(簡(jiǎn)稱MTBE)。化學(xué)反應(yīng)方程式如下： CH CH 33 CH OH + CH-C-O-CH =C-CHCH + 33 3 23 H)

22、 (- CH 3醚叔丁基甲基 丁異烯 甲醇 （MTBE） 12萬(wàn)噸年MTBE裝置工藝技術(shù)規(guī)程 第 3 頁(yè) 共 52 頁(yè) 上述反應(yīng)發(fā)生于液相中，反應(yīng)為可逆放熱反應(yīng)。反應(yīng)壓力的選擇使反應(yīng)物料在反應(yīng)器內(nèi)部分汽化，吸收一部分反應(yīng)熱，從而達(dá)到溫度控制的目的。反應(yīng)的選擇性很高，操作條件正常情況下，除異丁烯外的其它C組分幾乎不參加反應(yīng)。但以下副反應(yīng)的發(fā)生可能4影響MTBE的產(chǎn)品質(zhì)量： CH CH CH 3 3 3 CH3CH =C-CH =C-CHCH + CH 3 223 3 H) -C=CH-C-CH + (-3 CH 3三甲基異丁烯 異丁烯 2,4,4- -2-戊烯（DIB） O-CH3 OH -CH

23、+ CHCH=CH-CH3 232CH -CH-CH-CH332甲基仲丁基醚甲醇 正丁烯 MSBE）（ CH CH 33 CH O -C-OH + H CH=C-CH3 2 23 CH 3 ）TBA 異丁烯水 叔丁醇（ CHOH O OH CH + CH-O-CH + H2 3 3 33 甲醇 甲醇 水） 二甲醚（DME異丁烯二聚是在進(jìn)料中醇烯比不足時(shí)才發(fā)生，二DIBDIB聚物（）過(guò)多不僅影響MTBE產(chǎn)品純度，而且會(huì)堵塞催化劑細(xì)孔、使反應(yīng)器床層超溫等，造成催化劑失活，是必須要嚴(yán)格限制的情況。所以，在反應(yīng)進(jìn)MSBE1.0料中醇烯比必須是等于或大于。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，即甲醇量不足、DIB的生成與的生成具有

24、相同的規(guī)律，的生成量升高。根據(jù)以上兩點(diǎn)，要盡醇烯比低時(shí)MSBE 12萬(wàn)噸年MTBE裝置工藝技術(shù)規(guī)程 第 4 頁(yè) 共 52 頁(yè) 量保證在較高的醇烯比下操作。但是，甲醇含量高也會(huì)造成催化蒸餾塔底MTBE產(chǎn)品中含甲醇量過(guò)高、甲醇回收塔負(fù)荷高等問(wèn)題。所以，醇烯比的選擇要綜合考慮。 叔丁醇是在原料中含水時(shí)才產(chǎn)生，所以甲醇進(jìn)料及C進(jìn)料中應(yīng)盡可能的不含水，避免叔丁醇的生成。4二甲醚的沸點(diǎn)較低（24.8），因此其不會(huì)存在于MTBE產(chǎn)品中，但會(huì)影響未反應(yīng)C質(zhì)量，其是在進(jìn)料中4甲醇過(guò)量很多并且反應(yīng)溫度超過(guò)80才產(chǎn)生，所以反應(yīng)進(jìn)料中甲醇又不能過(guò)量很多，反應(yīng)溫度也不能超過(guò)80。 但是，因?yàn)镸SBE、叔丁醇及異丁烯的低

25、聚物也有較高的辛烷值，是很好的汽油調(diào)和組分，所以可隨同MTBE調(diào)入汽油。 1.2.1.2 操作變量分析 眾所周知，溫度是反應(yīng)速度的函數(shù)。溫度越高，反應(yīng)速度越快；溫度越低，反應(yīng)速度越慢，但MTBE的平衡轉(zhuǎn)化率越高。如表1.1所示。 表1.1 不同溫度下極大轉(zhuǎn)化率 溫度/ 50 60 65 70 80 90 91.4 95.2 轉(zhuǎn)化率/ 93.1 96.8 94.6 95.8 從表1.1中可知，反應(yīng)溫度控制在6570時(shí)，異丁烯最大轉(zhuǎn)化率在95左右。 反應(yīng)速度和反應(yīng)轉(zhuǎn)化率是兩個(gè)概念，對(duì)工業(yè)反應(yīng)反應(yīng)器來(lái)說(shuō)，較好反應(yīng)條件是： 新裝催化劑 反應(yīng)溫度6065 中期催化劑 反應(yīng)溫度6570 后期催化劑 反應(yīng)溫

26、度7075 末期催化劑 反應(yīng)溫度7580 MTBE裝置所用的催化劑是強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，它的活性和樹(shù)脂交換容量成比例。交換容量越高，反 頁(yè) 52 頁(yè) 共12萬(wàn)噸年MTBE裝置工藝技術(shù)規(guī)程 第 5 應(yīng)活性越高，反之亦然。通常原料中都含有或多或少的金屬離子（正常在12ppm），這些金屬離子與催化+劑接觸后，把催化劑活性中心的H置換出來(lái)，引起催化劑失活。所以催化劑隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)，它的活性慢慢地降低，反應(yīng)溫度就需要慢慢提高來(lái)彌補(bǔ)催化劑活性地降低。 對(duì)醚化反應(yīng)器來(lái)說(shuō)，內(nèi)裝的催化劑可以使用一年，一年后催化劑就需要更新。當(dāng)然，這與所用的原料中對(duì)催化劑的毒物含量多少有關(guān)，與操作條件有關(guān)，與所用催化劑的品

27、質(zhì)好壞有關(guān)。 這里還要說(shuō)明的是引起催化劑中毒的毒物，不僅是+等金屬離子會(huì)引起催、Na、Ca金屬離子，如kFe、化劑失活，有些有機(jī)物，如胺類、乙腈、二甲基甲酰胺等也能使催化劑中毒。這些毒物對(duì)催化劑的中毒情況是不一樣的，金屬離子造成的催化劑中毒是層析的，是一層向下一層中毒，乙腈等弱堿性化合物引起催化劑中毒是擴(kuò)散型的，是緩慢的，但能使整個(gè)床層的催化劑都部分失活。 這里所說(shuō)的與操作條件有關(guān)，主要是指在生產(chǎn)時(shí)催化劑是否超過(guò)80、醇/烯比是否失調(diào)等因素。超溫時(shí)催化劑活性中心脫落，引起催化劑失活；而醇烯比失調(diào)造成異丁烯自聚，這時(shí)有結(jié)焦和焦前物堵塞催化劑的微孔，引起催化劑失活。 這里所說(shuō)的催化劑品質(zhì)，是指它的

28、交換容量高低，交換容量越高，轉(zhuǎn)化率越高；交換容量越低，轉(zhuǎn)化率+越低。當(dāng)交換容量低于3.1mmolH/g催化劑時(shí)，轉(zhuǎn)化)(干率就低于90，如圖1.1所示。 1 化 8轉(zhuǎn) 烯6 丁4異 24 5 3 2 1 12萬(wàn)噸年MTBE裝置工藝技術(shù)規(guī)程 第 6 頁(yè) 共 52 頁(yè) 圖1.1 交換容量與催化劑活性的關(guān)系 壓力：1.5MPa；溫度6070；醇烯：1.01.1；-1 4.3h3.8空速：催化劑活性與它的孔結(jié)構(gòu)，孔結(jié)構(gòu)與交換容量，二者不可偏廢。 1.2.1.3 幾個(gè)常用的計(jì)算公式 （1）混合碳四進(jìn)料量和甲醇進(jìn)料量來(lái)計(jì)算醇烯比 W/32 1R? 56)/W?C( 22 R進(jìn)料中醇烯比（摩爾比）式中：kg

29、甲醇進(jìn)料量，W 1kg混合碳四進(jìn)料量，W 2 混合碳四中異丁烯質(zhì)量含量，C2 分別為甲醇和異丁烯的分子量。，5632 ）以反應(yīng)器出口的組成分析來(lái)計(jì)算醇烯比（2 32C/C/88?21?R 56?C/?88C/56?C74C/5413 的質(zhì)量含量，反應(yīng)器出口物料中MTBE式中：C1 反應(yīng)器出口物料中甲醇的質(zhì)量含量，C2 反應(yīng)器出口物料中異丁烯的質(zhì)量含量，C3 C反應(yīng)器出口物料中叔丁醇的質(zhì)量含量，4反應(yīng)器出口物料中二聚異丁烯的質(zhì)量含C5 量，異丁烯，甲醇，MTBE74563288，分別是， 12萬(wàn)噸年MTBE裝置工藝技術(shù)規(guī)程 第 7 頁(yè) 共 52 頁(yè) 叔丁醇的分子量。 （3）計(jì)算異丁烯轉(zhuǎn)化率的公式

30、 根據(jù)反應(yīng)器底部出口分析數(shù)據(jù)計(jì)算異丁烯轉(zhuǎn)化率，公式如下： MTBETBADIB 2? 1127488 轉(zhuǎn)化率異丁烯 ?iCMTBETBADIB4? 561128874 式中，各種物料均表示質(zhì)量百分比濃度。 1.2.2 混相反應(yīng)機(jī)理混相床反應(yīng)器有固定床混相反應(yīng)器和膨脹床MTBE混相反應(yīng)器之分，該裝置所采用的是固定床混相反應(yīng) 器。固定床混相反應(yīng)器的工作原理如下：其操作壓力是反應(yīng)物料在反應(yīng)器出口溫度（是人）的飽和蒸汽壓（假設(shè)是70為給定的，如給定混相0.68MPa）。這樣原料和甲醇混合后進(jìn)入CMTBE4反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行醚化反應(yīng)，隨之放出反應(yīng)熱，使床層溫度升高，床層溫度升高使醚化反應(yīng)速度加快，醚化反應(yīng)放出

31、更多的熱量，使床層溫度進(jìn)一步升高。這種不斷反應(yīng)放熱升溫的過(guò)程，使床層很快達(dá)到預(yù)定的反應(yīng)溫度。物料組成一定時(shí)，壓力是溫度的函數(shù)，床層溫度越高，反應(yīng)物料的飽和蒸汽壓力也越高。當(dāng)反應(yīng)床層物料的飽和蒸汽壓力大于給定的操作壓力時(shí)，反應(yīng)物料中會(huì)有部分的物料開(kāi)始汽化，液體物料汽化要吸收熱量。反應(yīng)越多，放熱越多，使反應(yīng)物料汽化量越多，但床層溫度基本上維持不變，因此能有效地 控制反應(yīng)床層的溫度。 MTBE混相床反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)如下：其能控制反應(yīng)床層溫度不升高的原理，是靠部分反應(yīng)物料在流出反應(yīng)器后，它的溫度沒(méi)有升高，但熱焓卻比同溫度下的液相物料高出許多。這對(duì)下游設(shè)備 12萬(wàn)噸年MTBE裝置工藝技術(shù)規(guī)程 第 8 頁(yè) 共

32、 52 頁(yè) 催化蒸餾塔來(lái)講，要少消耗使這部分物料汽化所需的供熱蒸汽。也就是說(shuō)，MTBE混相反應(yīng)器不但省去了外循環(huán)系統(tǒng)的冷卻水和循環(huán)泵用電，也省去了這部分汽化了的物料在催化蒸餾塔所需的蒸汽量。節(jié)省能耗相當(dāng)于這部分物料汽化熱的兩倍。MTBE混相反應(yīng)器與筒式外循環(huán)反應(yīng)器來(lái)比較，還節(jié)省了外循環(huán)系統(tǒng)的冷卻器、循環(huán)泵和流量控制儀表，所用催化劑量也少。因?yàn)樗目账僦话葱迈r物料計(jì)，而沒(méi)有循環(huán)物料，這樣醚化用催化劑減少了，醚化反應(yīng)器的設(shè)備投資也減少了。 另外，混相反應(yīng)器內(nèi)汽化的物料是反應(yīng)物料中沸點(diǎn)最低的輕組分。反應(yīng)物料中沸點(diǎn)最低的輕組分是C4和甲醇的共沸物。汽化的物料是氣相，它有自升的作用，即向反應(yīng)器頂部上升的趨勢(shì)，在大量液體物料自上而下的流動(dòng)中，汽化了的物料當(dāng)然不會(huì)象靜液層中氣泡那樣向上鼓泡，但至少這部分汽化了的反應(yīng)物料隨物流向下的流動(dòng)速度要減慢一些，即甲醇在床層內(nèi)停留時(shí)間相對(duì)要長(zhǎng)一些。它對(duì)于合成MTBE來(lái)說(shuō)，相當(dāng)于增加了甲醇的比例，有利于提高M(jìn)TBE的轉(zhuǎn)化率。實(shí)驗(yàn)證明，在相同空速和操作溫度下，混相反應(yīng)的異丁烯轉(zhuǎn)化率可提高28?；煜喾磻?yīng)器的轉(zhuǎn)化率能超過(guò)液相反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率，這對(duì)工業(yè)生產(chǎn)來(lái)講，可以用較少的催化劑量而達(dá)到較大